CN111393928A - 一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆及其制备方法，所述的玻璃烤漆包括以重量份计的如下三种组分：漆基100份、固化剂12‑18份、附着力促进剂1‑2份；其中漆基以质量百分比计包括如下组分：改性丙烯酸乳液50‑75％、流平剂0.1‑2％、润湿剂0.1‑1.5％、助溶剂2‑10％、聚合物中空微球2‑20％、水10‑20％、增稠剂0.5‑1％、消泡剂0.2‑1.5％。本发明所制得的玻璃烤漆生产过程能耗小，生产设备简单，有效避免了色沉降、浮色发花、色渗透、色迁移等现象，并可提高漆膜的光泽度。

Description

一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃涂层技术领域，具体涉及一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆及其制备方法。

背景技术

玻璃是一种高硬度、清洁、无毒、耐腐蚀耐老化性能极好的材料，被广泛应用于建筑装饰、家用生活品、食品饮料包装等领域。为了改善玻璃制品的外观，赋予玻璃更好的装饰效果，通常需要在玻璃表面涂覆一层涂层，这样还可以保护玻璃制品表面，提高其耐久性。

普通实色型低温/自干玻璃漆以水性色浆颜料作为着色剂，如以二氧化钛为颜料的白色浆在实际应用中具有浅色或白色涂膜存在耐污性差、容易沉降等的缺点。

聚合物中空微球是指内部包含有一个或多个空腔结构的聚合物中空微球体，其壳层由一种聚合物或多种聚合物组成，是在高分子合成技术的基础上进行粒子形态控制的典型产物之一。这些具有特殊特性的中空微球在纳米反应器、药物控制释放、生物成像、催化、光子晶体等具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中色浆易沉降返粗、渗色、迁移等问题，提供一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆及其制备方法。

为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，包括以重量份计的如下三种组分：漆基100份、固化剂12-18份、附着力促进剂1-2份；

其中漆基以质量百分比计包括如下组分：

进一步地，所述改性丙烯酸酯乳液为环氧改性丙烯酸酯乳液、醇酸树脂改性丙烯酸酯乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液中的一种或多种。

进一步地，所述助溶剂为醇酯-12、异丙醇、异丁醇中、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚的一种或多种。

进一步地，所述聚合物中空微球为聚氨酯、交联聚甲基丙烯酸甲酯中空微球或交联聚苯乙烯中空微球。

进一步地，所述聚合物中空微球还包括小分子二元醇，所述小分子二元醇选自以下结构式DYE1-DYE3中的一种或多种，其结构式分别为：

进一步地，所述固化剂为可水分散多异氰酸酯。

进一步地，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂。

进一步地，所述硅烷偶联剂为N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

上述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、在300-500rpm的低速搅拌条件下，逐步加入计量的改性丙烯酸酯乳液、润湿剂和助溶剂，搅拌5min，待其分散均匀；

步骤2、再加入计量的水和聚合物中空微球，搅拌均匀；

步骤3、提高转速至700-800rpm，依次加入流平剂、消泡剂和增稠剂，搅拌20-30min即可出料，经过滤后灌装计量，即可得到基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的漆基；

步骤4、使用前再与固化剂、附着力促进剂混合均匀。

本发明与现有技术相对比，其有益效果在于：

1、聚合物中空微球是特殊结构的聚合物，与成膜树脂具有良好的相容性，无需加入分散剂即可分散均匀，无需研磨，生产过程能耗小，生产设备简单。与色浆微粒分散在乳液中相比，中空微球在乳液中不会出现色沉降，浮色发花等现象，从而使得制备出的烤漆性能更加优越。

2、聚合物中空微球可以进行自着色，将发色基团引入中空微球，固定在大分子上。成膜时中空微球与成膜树脂相融合成膜，而发色基团是化学键合在中空微球上，不会出现色渗透、色迁移现象。成膜时漆膜中无颗粒物存在，物理其遮盖性来源于中空微球内空腔和树脂对光线的折射率不同，与色浆微粒分散在漆膜中形成的遮盖有所不同，提高了漆膜的光泽度。

具体实施方式

本发明中，聚合物中空微球为聚氨酯、交联聚甲基丙烯酸甲酯中空微球或交联聚苯乙烯中空微球，另外还通过自着色工艺与小分子二元醇进行合成，使聚合物中空微球自带颜色。其选用的小分子二元醇结构不同，颜色也不同，本发明中选用以下三种结构式的小分子二元醇中的一种或多种：

其中DYE1-DYE3的颜色分别为红、黄、蓝，分别合成有DYE1-DYE3的聚合物中空微球分别为红色聚合物中空微球、黄色聚合物中空微球、蓝色聚合物中空微球。通过这三种基色的不同配比，可实现多种不同的色彩。

上述聚合物中空微球可购买得到，也可自制得到。若选择自制，可参照公布号为CN109880049 A的中国发明专利《一种共聚彩色遮盖聚氨酯乳液的制备方法及应用》中的记载。

下述实施例中所使用的湿润剂、消泡剂、流平剂和增稠剂均可以是市面上购得的任意一款产品，本发明对其具体类型不作限定。本发明中所使用的实验原料如无特殊说明，均可通过商业途径得到。

实施例1

首先在500rpm转速搅拌时，逐步加入70g环氧改性丙烯酸酯乳液、0.4g润湿剂和8g助溶剂，搅拌5min，待其分散均匀，再加入15.6g水和5g蓝色聚合物中空微球，搅拌均匀，提高转速至800rpm，依次加入0.2g流平剂、0.3g消泡剂和0.5g增稠剂，搅拌20～30min即可出料，经过滤后灌装计量，即可得到基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的漆基。使用前将漆基、可水分散多异氰酸酯、硅烷偶联剂按照100：18：2的重量配比进行混合均匀。喷涂在玻璃表面后在100℃条件下烘烤10min。

实施例2

首先在500rpm转速搅拌时，逐步加入63g醇酸树脂改性丙烯酸酯乳液、0.3g润湿剂和6g助溶剂，搅拌5min，待其分散均匀，再加17.4g水和12g红色聚合物中空微球，搅拌均匀，提高转速至800rpm，依次加入0.2g流平剂、0.3g消泡剂和0.8g增稠剂，搅拌20～30min即可出料，经过滤后灌装计量，即可得到基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的漆基。使用前将漆基、可水分散多异氰酸酯、硅烷偶联剂按照100：15：1.5的重量配比进行混合均匀。喷涂在玻璃表面后在80℃条件下烘烤20min。

实施例3

首先在500rpm转速搅拌时，逐步加入56g有机硅改性丙烯酸酯乳液、0.4g润湿剂和5g助溶剂，搅拌5min，待其分散均匀，再加入18.5g水和20g黄色聚合物中空微球，搅拌均匀，提高转速至800rpm，依次加入0.4g流平剂、0.7g消泡剂和1g增稠剂，搅拌20～30min即可出料，经过滤后灌装计量，即可得到基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的漆基。使用前将漆基、可水分散多异氰酸酯、硅烷偶联剂按照100：12：1的重量配比进行混合均匀。喷涂在玻璃表面后在100℃条件下烘烤10min。

对上述实施例1-3制得的基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆进行性能测试，其测试技术指标如下表：

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，包括以重量份计的如下三种组分：漆基100份、固化剂12-18份、附着力促进剂1-2份；

其中漆基以质量百分比计包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述改性丙烯酸酯乳液为环氧改性丙烯酸酯乳液、醇酸树脂改性丙烯酸酯乳液、有机硅改性丙烯酸酯乳液中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述助溶剂为醇酯-12、异丙醇、异丁醇中、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述聚合物中空微球为聚氨酯、交联聚甲基丙烯酸甲酯中空微球或交联聚苯乙烯中空微球。

5.根据权利要求4所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述聚合物中空微球还包括小分子二元醇，所述小分子二元醇选自以下结构式DYE1-DYE3中的一种或多种，其结构式分别为：

6.根据权利要求1所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述固化剂为可水分散多异氰酸酯。

7.根据权利要求1所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂。

8.根据权利要求7所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆，其特征在于，所述硅烷偶联剂为N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

9.如权利要求1所述的一种基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、在300-500rpm的低速搅拌条件下，逐步加入计量的改性环氧丙烯酸乳液、润湿剂和助溶剂，搅拌5min，待其分散均匀；

步骤2、再加入计量的水和聚合物中空微球，搅拌均匀；

步骤3、提高转速至700-800rpm，依次加入流平剂、消泡剂和增稠剂，搅拌20-30min即可出料，经过滤后灌装计量，即可得到基于聚合物中空微球的低温玻璃烤漆的漆基；

步骤4、使用前再与固化剂、附着力促进剂混合均匀。